浅论澄清型香蕉汁加工过程中酶褐变的抑制（上）

1、浅论澄清型香蕉汁加工过程中酶褐变的抑制（上）摘要：使用可食性抑制剂控制澄清型香蕉汁加工过程中的酶褐变。结果表明，L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸均能同时显著地抑制香蕉PPO和POD活性，在打浆时添加0.5柠檬酸，在酶解结束后再添加0.025L-半胱氨酸和0.05抗坏血酸能有效地抑制香蕉汁的酶褐变。要害词：香蕉汁；酶褐变；抑制；褐变抑制剂作者简介：杨昌鹏（1964），男，广西桂林人,广西农业职业技术学院副教授，主要从事果蔬深加工及采后生理等研究工作基金项目：人事部留学回国人员科技活动择优资助项目。香蕉是我国南方生产的重要热带水果，年产量在500万吨以上，且其营养丰富，香味浓，口感好，利用其生产果汁

2、或香蕉混合果汁具有潜在的开发前景。已有研究表明：用果胶酶酶解香蕉浆汁，不仅能够提高其出汁率1，而且还能水解香蕉果汁中引起混浊的果胶物质，具有明显的澄清效果2，因而果胶酶酶解法将成为生产澄清型香蕉汁的理想方法。然而，在香蕉汁的加工过程中，发生的酶褐变现象十分突出，严重地影响其营养品质和外观品质，因而如何有效地抑制其酶褐变成为开发澄清型香蕉汁必须解决的要害问题。在香蕉中同时存在多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）3，前者是引起香蕉酶褐变的主要酚酶，且半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸等可食性抑制剂能有效地抑制香蕉PPO活性4。为此，本研究旨在探讨这些可食性抑制剂的添加对香蕉汁酶褐变与感官品质的影响，

3、以期为生产优质的澄清型香蕉汁加工品提供酶褐变防止的工艺参数。1材料与方法1.1材料完全黄熟的香蕉(购自水果市场)。1.2化学试剂果胶酶为瑞士Sigma-Aldrich公司提供，酶活力为1.63U/mg；多巴胺为日本片山株式会社提供；L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸、愈创木酚、过氧化氢、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾等试剂均为国产市售的分析纯。1.3主要仪器果汁打浆机、恒温水浴锅、水浴振荡器、离心机、精密pH计、UV755B紫外可见分光光度计。1.4实验方法1.4.1单次添加抑制剂的香蕉汁制备工艺流程去皮切分添加抑制剂和果胶酶液与果肉一起打浆（100g香蕉肉添加含抑制剂的0.06果胶酶液50mL）加热酶解

4、（50，150min）用6层纱布榨汁离心分离（4000r/min,10min）澄清型香蕉汁。抑制剂和果胶酶添加量均已以其占果肉重量和溶剂(蒸馏水)重量的百分比浓度表示(下同)。1.4.2二次添加抑制剂的香蕉汁制备工艺流程去皮切分添加柠檬酸抑制剂和果胶酶液与果肉一起打浆（100g香蕉肉添加含0.5柠檬酸的0.06果胶酶液50mL）加热酶解（50，150min）用6层纱布榨汁二次添加抑制剂离心分离（4000r/min,10min）澄清型香蕉汁。1.4.3PPO活性测定以0.02M多巴胺为底物，按照yang(笔者)等报道的紫外分光光度法测定4。以每毫升酶液每分钟吸光度改变0.1为一个酶活性单位（U）

5、。1.4.4POD活性测定参照Fujita等报道的紫外分光光度法测定5，略作改动。反应液由3.8mL磷酸盐缓冲液（0.1M、pH6.0）、0.5mL愈创木酚-乙醇溶液(0.1M)、0.5mL过氧化氢（0.3）和0.2ml酶液(各种处理的香蕉清汁)组成。在30下反应5min，在470nm波长下测定其吸光度的变化。以每毫升酶液每分钟吸光度改变0.1为一个酶活性单位（U）。1.4.5果胶物质定性检测采用酒精变性法检测6，“”表示果胶呈阳性反应，“”表示果胶呈阴性反应。1.4.6果汁褐变度的测定以所制备的香蕉澄清汁在420nm波长下测得的吸光值（A420）大小表示其褐变度。2结果与分析2.1单次添加抑

6、制剂对香蕉汁酶褐变与感官品质的影响由表1可知：打浆时单次添加L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸单一褐变抑制剂后，在果胶酶酶解后所得的澄清型香蕉汁中，残存的PPO活性在1.828.5之间，残存的POD活性为2.221.3，这说明L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸不仅能显著地抑制香蕉PPO活性，同时也能显著地抑制香蕉POD活性。抑制效果因抑制剂的种类及其浓度不同而有2 所差异。在所测试条件下，抑制酶活能力即抗酶褐变能力的顺序依次为：1柠檬酸0.1L-半胱氨酸0.1抗坏血酸0.05L-半胱氨酸0.05抗坏血酸0.5柠檬酸0.025L-半胱氨酸0.025抗坏血酸0.25柠檬酸，且每种抑制剂的抑制酶活能力均表现

7、为浓度依靠性，即浓度越高抑制酶活能力越强。非凡是柠檬酸的抑制效果对浓度依靠性表现得最为显著，其次是抗坏血酸。经果胶物质定性检测，各种处理的香蕉酶解汁中的果胶物质均呈阴性反应，这一结果表明：在所试验的浓度范围内，上述三种抑制剂的添加均不影响果胶酶的正常酶解。然而，添加抗坏血酸的香蕉浆在加温酶解过程中色泽变红，导致所得的香蕉酶解汁颜色呈现淡红色，这可能是在加热条件下抗坏血酸出现非酶褐变所致。因此，抗坏血酸不适于加温酶解前添加。另外，浓度0.05的L-半胱氨酸的抑制酶活能力虽然较强，但其香蕉酶解汁中残存L-半胱氨酸异味较浓，加上其成本偏高，不适宜用高浓度的L-半胱氨酸作抑制剂。考虑到果胶酶酶解香蕉汁

8、的最适pH为4.02，在此条件下香蕉酶解汁的口感恰好甜酸适度，其酶褐变也能得到有效控制，故应首选0.5柠檬酸作为香蕉打浆时添加的抑制剂。表1打浆时添加单一抑制剂对香蕉汁酶褐变与感官品质的影响抑制剂名称抑制剂浓度（）残存PPO活性残存POD活性酶解汁pH值果胶残留果汁感官品质酶活(U)相对酶活()酶活(U)相对酶活()对照(水)038.301004.601004.7味甜，棕褐色，无异味L-半胱氨酸0.0256.8017.80.5411.74.6味甜，淡黄色，无明显异味0.054.1210.80.367.84.5味甜，淡黄色，有异味0.102.105.50.102.24.4味甜，淡黄色，有异味抗坏

9、血酸0.0259.0223.60.8618.74.6味甜，淡红色，无明显异味0.056.0815.90.4610.04.6味甜，淡红色，无明显异味0.103.328.70.204.34.4味甜，淡红色，有异味柠檬酸0.2510.9228.50.9821.34.3甜酸适度，微褐色，无异味0.56.2016.20.4810.44.0甜酸适度，淡黄色，无异味1.00.681.80.092.03.3味过酸，淡黄色，无异味2.2二次添加抑制剂对香蕉汁酶褐变的影响为了更有效地控制澄清型香蕉汁加工过程中发生的酶褐变现象，以0.5柠檬酸为基本抑制剂，开展了二次添加抑制剂的实验。从表2可以看出，在香蕉打浆时添加柠檬酸的基础上，再在果胶酶酶解结束后添加一定浓度的L-半胱氨酸、抗坏血酸，其酶褐变抑制效果要优于仅在打浆时单一添加柠檬酸的效果。其中，0.5柠檬酸0.025L-半胱氨酸0.05抗坏血酸这一组合的抑制效果最好，其香蕉汁褐变度(A420)随时间推移而增加不大，这表明该处理的香蕉汁酶褐变已得到有效控制。0